CN109988480A - 一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，包括纳米硅阻燃隔热液制备方法包含复合树脂液的制备和阻燃隔热液的制备，所述纳米硅阻燃隔热液的制备方法包括以下几个步骤：步骤一：复合树脂液的制备流程，步骤二：阻燃隔热液的制备流程，消泡剂包括脂肪酸酰胺、基油、油增稠剂和表面活性剂，且油增稠剂为金属皂、羟基羧酸、氨基酸凝胶化剂、聚甘油脂肪酸酯和改性聚烯烃蜡中的一种或多种，并且脂肪酸酰胺、基油、油增稠剂和表面活性剂的比例为1～10：71～97：0.4～10：1～9。该纳米硅阻燃隔热液的制备方法，液耐阻燃性能较好，且生产成本较低，适于大批量的生产，并且生产的耗时较短，生产效率较高，操作较为简单。

Description

一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法
技术领域
本发明涉及纳米硅阻燃隔热液相关技术领域，具体为一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法。
背景技术
纳米硅阻燃隔热液是用于建筑行业的一种材料，主要用于当今建筑物建筑外墙和屋顶，而这种材料对光的吸收范围广，蓄热量大，散热慢，导致建筑物里面升温快，高温持续时间长，因此在建筑施工时需要隔热涂料来解决上述问题，但是当今市场上现有的隔热液的及其制备方法仍存在一定的缺陷，比如：
1.由于建筑外墙暴露在空气中，且对隔热液的阻燃性能要求很高，而在申请公布号为CN102888135A的中国发明：一种纳米隔热液体涂层，其中，纳米钴的氧化物为吸收机理隔热材料，同时，为使产品具有更加优良的隔热效果，选取二氧化钛等反射型隔热添加物进行复合使用，并适度引入高热率无机物质氧化铜等，使涂层的隔热形成反射、吸收、辐射相结合的隔热效果，但是该纳米隔热液体涂层耐阻燃性能不好；
2.由于该纳米硅阻燃隔热液主要用于建筑墙面的涂抹，因此需求量较大，而一般的隔热液涂料制作的成本较高，不适合大批量的生产，更不能广泛用于建筑墙面的涂抹；
3.由于隔热液的成分含量较为复杂，而一般的隔热液涂料在制备时，往往需要耗费大量的时间，且生产过程及操作较为复杂，因此不能快速高效的进行生产。
因此，我们提出一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，以解决上述背景技术提出的目前市场上隔热液的制备方法的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，以解决上述背景技术中提出的大多数隔热液耐阻燃性能不好，不能起到很好的耐阻燃效果，且生产成本较高，不适于大批量的生产，并且生产的耗时较长，操作较为复杂的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，包括纳米硅阻燃隔热液制备方法包含复合树脂液的制备和阻燃隔热液的制备。
优选的，所述纳米硅阻燃隔热液的制备方法包括以下几个步骤：
步骤一：复合树脂液的制备流程：
（1）将硅酸、甲基丙烯酸甲酯和钛酸正丁酯依次加入到反应容器中，搅拌均匀；
（2）在（1）中的容器内加入纳米二氧化钛并搅拌均匀，再加入水性有机硅树脂，并依次加入异丙醇、聚乙二醇和聚苯乙烯，均匀搅拌后将反应容器密封，并对反应容器中加压，使其充分反应；
（3）将（2）的反应物冷却至常温，即可得到复合树脂液；
步骤二：阻燃隔热液的制备流程：
（1）将无机复合纳米材料、氢氧化镁（或氢氧化铝）和有机黏土分别依次加入到反应容器中，并对无机复合纳米材料、氢氧化镁（或氢氧化铝）和有机黏土进行充分研磨，使得混合均匀；
（2）将（1）制得的无机复合纳米材料、氢氧化镁（或氢氧化铝）和有机黏土混和物与加入到去离子水中，并均匀搅拌，从而制得水浆液；
（3）将一定比重的丙烯酸树脂成膜剂加入到与（2）中的水浆液中，均匀搅拌；
（4）将步骤一制得的复合树脂液、颜料、消泡剂、二氧化硅和稳定剂按照一定比例加入搅拌机内部，并将搅拌机的搅拌速度调至60转/分钟，快速搅拌均匀后即可得到纳米硅阻燃隔热液。
优选的，所述步骤一中纳米二氧化钛、水性有机硅树脂、异丙醇、聚乙二醇和聚苯乙烯在应容器中的反应时长为4-6小时。
优选的，所述稳定剂的成分为酪素、羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、明胶、环氧乙烷与脂肪醇的缩合物。
优选的，所述复合树脂液、颜料、消泡剂和二氧化硅的质量比为40:2:1:2，且二氧化硅粒径取用范围为5-15μm。
优选的，所述消泡剂包括脂肪酸酰胺、基油、油增稠剂和表面活性剂，且油增稠剂为金属皂、羟基羧酸、氨基酸凝胶化剂、聚甘油脂肪酸酯和改性聚烯烃蜡中的一种或多种，并且脂肪酸酰胺、基油、油增稠剂和表面活性剂的比例为1～10：71～97：0.4～10：1～9。
优选的，所述氢氧化镁（或氢氧化铝）与有机黏土的质量比为80～99.5:0.5～20，且氢氧化镁（或氢氧化铝）为直径小于1mm的粉剂。
优选的，所述有机黏土为颗粒状，且有机黏土的平均粒径在0.2-0.25μm之间。
优选的，所述步骤一（2）中的密封加压反应的温度为70°C，且反应容器中压力为5.5MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该纳米硅阻燃隔热液的制备方法，液耐阻燃性能较好，能够起到很好的耐阻燃效果，且生产成本较低，适于大批量的生产，并且生产的耗时较短，生产效率较高，操作较为简单；
1、通过无机复合纳米材料、氢氧化镁（或氢氧化铝）和有机黏土和丙烯酸树脂成膜剂等材料成分，及相对应的加工操作，使得该纳米硅阻燃隔热液具有很好的耐阻燃性，能够起到很好的耐阻燃效果；
2、整个制备流程中，除了搅拌机和反应容器等常见设备外，不需要昂贵的设备投资，且所采用材料的成本都比较低，进而使得该纳米硅阻燃隔热液的整体生产成本较低，因此，该纳米硅阻燃隔热液可进行大批量的生产，并适合建筑外墙、建筑屋顶等大面积的涂抹；
3、整个制作工艺非常简单，不需要复杂的反应和操作，且相关材料的反应时长也相对较短，因此该纳米硅阻燃隔热液的制备效率较高，可进行快速的生产和投入使用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，纳米硅阻燃隔热液制备方法包含复合树脂液的制备和阻燃隔热液的制备。
纳米硅阻燃隔热液的制备方法包括以下几个步骤：
步骤一：复合树脂液的制备流程：
（1）将硅酸、甲基丙烯酸甲酯和钛酸正丁酯依次加入到反应容器中，搅拌均匀；
（2）在（1）中的容器内加入纳米二氧化钛并搅拌均匀，再加入水性有机硅树脂，并依次加入异丙醇、聚乙二醇和聚苯乙烯，均匀搅拌后将反应容器密封，并对反应容器中加压，使其充分反应；
（3）将（2）的反应物冷却至常温，即可得到复合树脂液；
步骤二：阻燃隔热液的制备流程：
（1）将无机复合纳米材料、氢氧化镁（或氢氧化铝）和有机黏土分别依次加入到反应容器中，并对无机复合纳米材料、氢氧化镁（或氢氧化铝）和有机黏土进行充分研磨，使得混合均匀；
（2）将（1）制得的无机复合纳米材料、氢氧化镁（或氢氧化铝）和有机黏土混和物与加入到去离子水中，并均匀搅拌，从而制得水浆液；
（3）将一定比重的丙烯酸树脂成膜剂加入到与（2）中的水浆液中，均匀搅拌；
（4）将步骤一制得的复合树脂液、颜料、消泡剂、二氧化硅和稳定剂按照一定比例加入搅拌机内部，并将搅拌机的搅拌速度调至60转/分钟，快速搅拌均匀后即可得到纳米硅阻燃隔热液。
步骤一中纳米二氧化钛、水性有机硅树脂、异丙醇、聚乙二醇和聚苯乙烯在应容器中的反应时长为4-6小时，该反应时长相对较短，提高该纳米硅阻燃隔热液制备的整体效率。
稳定剂的成分为酪素、羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、明胶、环氧乙烷与脂肪醇的缩合物。
复合树脂液、颜料、消泡剂和二氧化硅的质量比为40:2:1:2，且二氧化硅粒径取用范围为5-15μm，通过采用较小粒径的二氧化硅，使得二氧化硅在制作过程中的作用效果更高，更方便制作。
消泡剂包括脂肪酸酰胺、基油、油增稠剂和表面活性剂，且油增稠剂为金属皂、羟基羧酸、氨基酸凝胶化剂、聚甘油脂肪酸酯和改性聚烯烃蜡中的一种或多种，并且脂肪酸酰胺、基油、油增稠剂和表面活性剂的比例为1～10：71～97：0.4～10：1～9，合理控制脂肪酸酰胺、基油、油增稠剂和表面活性剂的比例，使得该消泡剂的使用效果更好。
氢氧化镁（或氢氧化铝）与有机黏土的质量比为80～99.5:0.5～20，且氢氧化镁（或氢氧化铝）为直径小于1mm的粉剂，通过采用直径小于1mm的氢氧化镁（或氢氧化铝），使得氢氧化镁（或氢氧化铝）在该制作步骤中的反应效率更高，从而节省更多的反应时间，提高整体制备的效率。
有机黏土为颗粒状，且有机黏土的平均粒径在0.2-0.25μm之间，该粒径范围的有机黏土，更容易与氢氧化镁（或氢氧化铝）的搅拌与混和。
步骤一（2）中的密封加压反应的温度为70°C，且反应容器中压力为5.5MPa，该温度使得步骤一中（2）的反应效率更高，且效果更好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，其特征在于：所述纳米硅阻燃隔热液制备方法包含复合树脂液的制备和阻燃隔热液的制备。
2.根据权利要求1所述的一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，其特征在于：所述纳米硅阻燃隔热液的制备方法包括以下几个步骤：
步骤一：复合树脂液的制备流程：
（1）将硅酸、甲基丙烯酸甲酯和钛酸正丁酯依次加入到反应容器中，搅拌均匀；
（2）在（1）中的容器内加入纳米二氧化钛并搅拌均匀，再加入水性有机硅树脂，并依次加入异丙醇、聚乙二醇和聚苯乙烯，均匀搅拌后将反应容器密封，并对反应容器中加压，使其充分反应；
（3）将（2）的反应物冷却至常温，即可得到复合树脂液；
步骤二：阻燃隔热液的制备流程：
（1）将无机复合纳米材料、氢氧化镁（或氢氧化铝）和有机黏土分别依次加入到反应容器中，并对无机复合纳米材料、氢氧化镁（或氢氧化铝）和有机黏土进行充分研磨，使得混合均匀；
（2）将（1）制得的无机复合纳米材料、氢氧化镁（或氢氧化铝）和有机黏土混和物与加入到去离子水中，并均匀搅拌，从而制得水浆液；
（3）将一定比重的丙烯酸树脂成膜剂加入到与（2）中的水浆液中，均匀搅拌；
（4）将步骤一制得的复合树脂液、颜料、消泡剂、二氧化硅和稳定剂按照一定比例加入搅拌机内部，并将搅拌机的搅拌速度调至60转/分钟，快速搅拌均匀后即可得到纳米硅阻燃隔热液。
3.根据权利要求2所述的一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，其特征在于：所述步骤一中纳米二氧化钛、水性有机硅树脂、异丙醇、聚乙二醇和聚苯乙烯在应容器中的反应时长为4-6小时。
4.根据权利要求2所述的一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，其特征在于：所述稳定剂的成分为酪素、羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、明胶、环氧乙烷与脂肪醇的缩合物。
5.根据权利要求2所述的一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，其特征在于：所述复合树脂液、颜料、消泡剂和二氧化硅的质量比为40:2:1:2，且二氧化硅粒径取用范围为5-15μm。
6.根据权利要求2所述的一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，其特征在于：所述消泡剂包括脂肪酸酰胺、基油、油增稠剂和表面活性剂，且油增稠剂为金属皂、羟基羧酸、氨基酸凝胶化剂、聚甘油脂肪酸酯和改性聚烯烃蜡中的一种或多种，并且脂肪酸酰胺、基油、油增稠剂和表面活性剂的比例为1～10：71～97：0.4～10：1～9。
7.根据权利要求2所述的一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，其特征在于：所述氢氧化镁（或氢氧化铝）与有机黏土的质量比为80～99.5:0.5～20，且氢氧化镁（或氢氧化铝）为直径小于1mm的粉剂。
8.根据权利要求2所述的一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，其特征在于：所述有机黏土为颗粒状，且有机黏土的平均粒径在0.2-0.25μm之间。
9.根据权利要求2所述的一种纳米硅阻燃隔热液的制备方法，其特征在于：所述步骤一（2）中的密封加压反应的温度为70°C，且反应容器中压力为5.5MPa。
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